ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термическое разложение из "Окись этилена" Термическое разложение окиси этилена изучалось многими исследователями с различными целями для определения возможности гомогенного получения окиси этилена, для установления влияния окиси этилена на крекинг углеводородов и других соединений. В последние годы исследователи проявляют интерес к термическому разложению окиси этилена с целью использования ее в качестве ракетного топлива или одного из его компонентов (см. стр. 60). [c.57] В этом уравнении величина 52 ккал является энергией активации гомогенного распада окиси этилена. [c.58] Полученные значения констант скорости соответствуют реакции первого порядка и подтверждают наличие индукционного периода (период индукции прн 380 °С составляет примерно 30 мин и уменьшается с повышением температуры). [c.58] Увеличение скорости разложения окиси этилена в присутствии водорода свидетельствует о том, что прн обычных давлениях реакция разложения окиси этилена становится бимолекулярной . [c.58] Данные о том, что термическое разложение окиси этилена имеет явно выраженный индукционный период и ингибируется добавлением инертных газов, подтверждены дальнейшими исследованиями . Предполагается , что при термическом распаде окиси этилена происходит главным образом ее изомеризация в ацетальдегид с одновременным образованием свободных радикалов, инициирующих последующее цепное разложение ацетальдегида. [c.59] Исследования скорости термического разложения окиси этилена при температуре 350—440 °С и давлении 180—44 мм рт. ст. показали, что реакция имеет приблизительно первый порядок и протекает по свободнорадикальному механизму. Гомогенное термическое разложение окиси этилена при 400 °С протекает с накоплением ацетальдегида и кетена . [c.59] Скорость термического разложения окиси этилена при 400 °С в присутствии пропилена уменьшается примерно в 2 раза. При этом в начальной стадии увеличивается выход ацетальдегида и уменьшается выход кетена. Разложение окиси этилена в присутствии пропилена является реакцией первого порядка, энергия активации которой составляет 57,4 ккал, в то время как без добавки пропилена она равна 52,7 ккал. Распад окиси этилена протекает гораздо быстрее при добавлении диметилртути (10%). При этом в отличие от реакции с добавкой пропилена выход ацетальдегида снижается, а выход кетена увеличивается. При всех условиях выход формальдегида незначителен. [c.59] Бенсон считает, что при пиролизе окиси этилена происходит ее изомеризация с образованием возбужденной молекулы СН3СНО. Энергия этой молекулы равна 85 ккал, что на 7 ккал выше энергии разрыва связи С—С в обычной молекуле СН3СНО. Время существования возбужденной молекулы до момента разрыва связи равно 10 сек. [c.59] Ряд исследований разложения окиси этилена был проведен в связи с изучением возможности ее применения в качестве ракетного топлива. При разложении окиси этилена в специальной камере при 1071 °С и 52,7 + 3,5 ат образуются следующие продукты (в объемн. %) И, — 9,1 СО — 46,6 СН — 38,4 СаНе — 2,0 С — 3,9. В некоторых случаях найдены следы СоН , но не более 0,1 объемн. %. Линейная скорость потока, полученная практически на основе испытаний двигателя, составила 1058,8 м/сек, или 94% от рассчитанной величины. [c.60] Приведены значения коэффициентов а, Ь, с, (1 для различных давлений и температур, средние молекулярные веса продуктов разложения, отношения удельных теплот, скорость истечения и удельный импульс. При давлении 20 ат. и температуре пламени 2670 С удельный импульс окиси этилена, используемой в качестве дополнительного топлива, составил 76,66 кг/сек на взятые 0,454 кг окиси этилена, что хорошо согласуется с данными дру1 их исследователе . Состав продуктов разложения в эти условиях таков (в мол.%) СО — 18,50 СО, — 2,11 СН —7,01 углеводороды Сд —26,39 Н.2—37,20 Н-зО — 5,79. Кроме того, в продуктах разложения был обнаружен твердый углерод. [c.60] Однако если разложение окиси этилена проводить в аппаратуре, покрытой изнутри слоем Т), Мо или Си, то углерод не обра-зуется . При этом температуру в аппарате поддерживают выше температуры разложения окиси этилена, а реакцию инициируют электрозапалом. Скорость истечения топлива поддерживают равной 0,012 кг/сек при температурах от —20 до —100 и давлениях от 56 до 63 ат. [c.60] При использовании в качестве реактивного топлива комбинации окиси этилена и перекиси водорода продуктами сгорания являются только окись или двуокись углерода и вода, без твердого углерода. [c.60] При изучении масс-спектрометрическим методом термического распада окиси этилена при 80 — 1000 °С в кварцевой трубке диаметром 7 мм в струе гелия было показано, что реакция распада окиси этилена является реакцией первого порядка энергия активации Е --= 42,1 ккал/моль. Константа скорости распада окиси этилена несколько увеличивается с ростом парциального давления гелия рне- При 975 °С в струе гелия (рне = 15 мм рт. ап. [c.61] СНг-СО и СгНе. [c.61] Термический распад окиси этилена тормозится пропиленом- Ингибирующее действие пропилена, вероятно, заключается в том, что он, реагируя с радикалами цепной реакции, образует ЯН и аллильные радикалы, которые затем рекомбинируются в диаллил и обрывают цепь. Можно считать, что и другие ненасыщенные молекулы действуют подобным образом. [c.63] Эту реакцию можно считать гомогенной, так как разбавление азотом не влияет на ее скорость. [c.64] Для правильного толкования механизма термического распада окиси этилена необходимо подробно изучать продукты реакции , а также влияние ее условий скорости, температурного режима, наличия или отсутствия катализаторов и т. д. [c.64] Вернуться к основной статье